Mens ingeniører og teknologer fra store selskaper utvikler prosjekter for bruk av alternative energikilder i industrien, finner hjemmehåndverkere måter å bruke det på i husholdningen. Videre bestemmes overgangen til ikke-standard energigeneratorer ikke bare av ønsket om å spare på elektrisitet. I dacha og hyttebebyggelser er avbrudd i leveringen av elektrisitet ikke uvanlig, og i noen regioner er det ingen sentrale forsyningsnettverk i det hele tatt. For eiere av avsidesliggende private eiendommer og de som bare ønsker å gi husholdningen sin en uavhengig energikilde, foreslås ideen om å produsere en hjemmelaget vindgenerator i forskjellige varianter.
Hoveddesign av en vindmølle
Hjemme er det enkelt å lage en vinddrevet generator. Det er nok å ta den fungerende delen av propellen eller bladgruppen, koble den til motoren med en elektrisk omformer og tenke over energilagringssystemet. Da gjenstår det bare å organisere de tekniske betingelsene for arbeidet som er opprettetinfrastruktur. Problemet er at for mer eller mindre betydelige produksjonsvolumer bør designet bestå av fullskala arbeidselementer. Først av alt beregnes hjulakselen, dens retning og monteringsmaterialer. For eksempel er gjør-det-selv vertikale hjemmelagde vindturbiner laget av metallplater behandlet på en spesiell måte på maskinverktøy eller med håndverktøy. Feil bladgeometri kan føre til tap av skyvekraft på grunn av reversering av strømning. Denne designen vil fungere mot vindstrømmer.
I sin tur er horisontale installasjoner ikke så krevende for arrangementet av funksjonelle organer. De vil også trenge blader med en viss konfigurasjon, men med en forenklet form.
I tillegg til den fungerende mekaniske delen inkluderer utformingen av vindmøllen den allerede nevnte motoren. Det vil måtte gi transformasjon og akkumulering av energi. Som regel er en hjemmelaget vindgenerator for hjemmet laget av motorer fra husholdningsapparater, men det kan være andre alternativer. Spesiell oppmerksomhet rettes mot bærekonstruksjonen. Den vil bli dannet av en massiv metallbasert ramme, et beskyttelsesdeksel, en rammebase for å feste hjelpeenheter, et stativ og andre komponenter.
Spesifikasjoner
Uten en foreløpig beregning av kapasiteter gir det ingen mening å starte videreutvikling av en vindgenerator. Måten installasjonen brukes på avhenger til syvende og sist av mengden energi som konverteres. Og igjen, ytelsedesign bestemmes av dimensjonene til arbeidskroppen og konfigurasjonen av dens tekniske design. Gjennomsnittsparametrene til en hjemmelaget vindturbin kan representeres som følger:
- Impellerdiameter 200 cm
- Antall padlesegmenter – 6.
- Spenningen for generatoren er 24W.
- Gjeldende – ca. 250 A.
- Generatoreffekt – rekkevidde fra 0,2 til 3 kW.
- Vindstyrke opptil 12 m/s.
- Batterikapasitet - 500 Ah
Montering av hjulbladene
Som allerede nevnt, i konstruksjonen av en kompleks struktur av en vertikal vindmølle, kan man ikke klare seg uten en metallplate. Anodisert aluminium kan brukes, men stålsegmenter er bedre for styrkeegenskaper, selv om de vil kreve maskinering. I alle fall vil bare hardmetall gjøre det mulig å sette sammen pålitelige blader for konstruksjon av en vertikal hjemmelaget vindgenerator. Du kan også lage et vindhjul for en horisontal struktur med egne hender ved å bruke polyvinylklorid (PVC) emner. Plast er mer formbar i bearbeiding, ufølsom for miljøpåvirkninger og lys. Ulempene hviler på mekanisk fleksibilitet, så du bør først fokusere på stive PVC-legeringer.
Strukturmessig egnede emner finnes i trykkrør eller takrennesegmenter. Når det gjelder plast, er det verdt å fokusere på en veggtykkelse på 5 mm, en lengde på ca 100 cm og en diameter på opptil 15 cm. For å danne et segment anbefales det å brukeen ferdig mal, tegn konturer fra den og lag en utskjæring med en stikksag eller en metallsag. Balansering av hjemmelagde blader for en vindturbin utføres ved sliping og finkornet sliping av overflater. Alle hjørner og kanter er forsiktig avrundet til én enkelt form.
Deretter bør 6 bladede elementer installeres på bunnen av vindhjulet, som generatoren deretter integreres i. Festing utføres gjennom en metallhylse med en diameter på 20 cm og en tykkelse på 1 cm. Ved hjelp av inverter skånsom sveising bør det sveises til hylsen 30 cm lange og 1,2 cm brede stållandingslister. dem for å feste knivene.
Sykkelmotorgenerator
Spørsmålet om valg av generasjonsanlegg er kanskje det viktigste, så flere alternativer vil bli vurdert. Den mest praktiske og praktiske enheten fra installasjonssynspunktet er en elektrisk sykkelmotor, som kan kjøpes for et gjennomsnitt på 7-10 tusen rubler. Det vil være en modell med spenningskarakteristikk opp til 250 V og en rotasjonshastighet på ca 200 rpm. Deretter kobles vindhjulskoblingen og den hjemmelagde generatoren sammen. Vindgeneratoren kan festes til kroppen med bolter, ved å velge hullene for å feste eikene. Resultatet skal være en kompakt, relativt lett, men ikke den mest produktive installasjonen for å generere strøm. Derfor er det verdt å vurdere kraftigere alternativer.
Design med bilgenerator
Når det gjelder helheten av arbeidskvaliteter, vil en slik installasjonoptimal kraftenhet, og hvis mulig anbefales det å bruke traktor og lastestarter. Den største vanskeligheten vil være å vikle enheten med neodymmagneter. De skal limes til rotorskivene. Passer optim alt til magnetiske elementer i formatet 25x8 mm i mengden 20 stk. I dette tilfellet bør polene være strengt vekslet, ellers vil starteren være ubrukelig i designet.
Det er også verdt å forlate runde magneter til fordel for rektangulære. Faktum er at en hjemmelaget vindgenerator fra en bilgenerator vil måtte fordele elektromagnetiske bølger jevnt, og runde elementer vil ikke kunne støtte denne funksjonen i riktig grad. Langs de ytre og indre konturene av plasseringen av magnetene er linjene på sidene også organisert. De kan være laget av plasticine festet med epoksylim. For større pålitelighet er det imidlertid verdt å fylle hele starteren med snerpende harpiks.
Asynkronmotorapplikasjon
For enkelhets skyld når du utfører installasjonsarbeid, kan du ta et asynkront kraftverk og, etter en enkel endring, kombinere det med den mekaniske arbeidsdelen av vindmøllen. Hoveddelen av raffinementet vil være knyttet til sporet til rotoren på en dreiebenk. Etterbehandling gjøres i henhold til tykkelsen på de magnetiske elementene. Behandlingsproblemet skyldes det faktum at utformingen av asynkronmotorer ikke gir spesielle hylser for innsetting av magneter, så sporene kjeder seg uavhengig.
Som med valg av rektangulær elektromagnetiskelementer, dannelsen av innsatser i huset gjøres for riktig retning av feltet til starteren. Etter teknisk raffinement og innføring av arbeidsutstyr er det mulig å fylle strukturen med epoksyharpiks. Utgangen skal være en hjemmelaget vindgenerator på 2 kW eller mer - ytelsen vil avhenge av merkeeffekten og formatet på magnetene som brukes. Forresten, ikke vær redd for at behandlingsfeltet med limsammensetning vil slippe spenningen litt. Det er ikke av grunnleggende betydning for ytelsen til vindmøllen, men det kan godt øke strømstyrken.
Bruk av en hjemmelaget magnetisk generator
For vedlikehold av små batterier kan du begrense deg til å installere en starter av egen produksjon. Det vil ha mange ulemper sammenlignet med fabrikkenheter, men for forbrukere med lavt strømforbruk vil et slikt system være nok. Det viktigste trinnet i produksjonen er å gjøre riktig beregning av svingene på viklingen. Antallet deres i en hjemmelaget vindgenerator med magneter vil avhenge av antall spoler. I gjennomsnitt leveres den totale effekten av 1000–1200 rpm.
Hvis du bruker en større ledning til vikling, vil motstanden avta, og strømstyrken tvert imot øke. Men i alle fall trenger du en maskin for å lage spoler med en vikling. Prosessen er rutinemessig og lang, så mekanisering er uunnværlig. Vikleenheten kan være manuell på grunnlag av en arbeidsbenk. Det er nok å organisere et roterende utstyr på en metallstang og bringe til detspole med kobbertråd. Selve spolen vil være rund. Mer viktig er spørsmålet om lengden, siden en langstrakt design vil gi rettere svinger med et stort forbruk av kobber på sektoren. Separate sektorer for riktig fordeling av viklingen over området kan innledningsvis merkes på papir, deretter kan de samme plasticine-barrierene brukes på spoleemnet.
For å øke styrken til en hjemmelaget vindgenerator med egne hender, anbefales det å legge glassfiber på bunnen av formen. For å forhindre at den fester seg til overflaten, anbefales det å behandle baksiden med voks eller vaselin. I startsystemet er spolegruppen satt sammen uten direkte kontakter. Hvert element må festes sikkert, og endene av fasene bringes ut med flerlagsisolasjon. Flere ledninger kan kombineres til én form - en stjerne eller en trekant.
Installere generatoren på rammen
Den sammensatte kraftenheten må være utformet for visse elektriske belastninger, men ikke glem mekanisk påvirkning fra tredjeparter. For at konstruksjonen skal tåle dynamisk og statisk trykk, må generatorakselen festes sikkert i rammen. For å gjøre dette, bruk en metallramme som passer for en hjemmelaget vindgenerator i form og størrelse. I ekstreme tilfeller kan dempende materialer brukes for å klemme enheten inn i huset. For tunge rammer er også uønsket. Det beste alternativet er en aluminiumsramme 1-2 cm tykk.
Høy vindbeskyttelse
BI normal modus fungerer vindmøllen og genererer stabil strøm ved en vindhastighet på ca. 10 m/s. Å overskride denne indikatoren vil være skadelig både for støttestrukturen og for den elektriske fyllingen av utstyret. Derfor er installasjonen beskyttet av et sidevingesystem. For eksempel er hjemmelagde vertikale vindturbiner beskyttet mot orkaner ved hjelp av paneler som gir fjærkraft. I denne utformingen vil generatoren jobbe i strømningsretningen med halen, det vil si at funksjonen til systemet er begrenset til mekanikken, men uten for store belastninger fra luftstrømmer.
Vindturbinmast
Den sentrale og hovedlagerkomponenten i installasjonen, som den mekaniske påliteligheten til hele komplekset avhenger av. Profilhjørner, rør og stolper kan brukes som denne stangen. Et metallrør med en diameter på 10 cm er mer praktisk og lettere å installere. Når det gjelder lengden, må det tas i betraktning at den optimale posisjonen til generatoren over bakken er 4-5 m. Industrianlegg er også montert kl. en høyere høyde, men for en pålitelig installasjon med slike parametere kreves tilleggsutstyr. I dette tilfellet, i henhold til prinsippet om skrupeler, er det mulig å installere en hjemmelaget vindgenerator på et rør med en dybde på 1-1,5 m ned i bakken. Når du velger et posisjonspunkt, må det tas i betraktning at det ikke skal være forstyrrelser på samme nivå innenfor en radius på 30 m. I ekstreme tilfeller må du heve arbeidsstrukturen 1 m over barrieren.
Du kan også på forhånd beregne enhetene for nedstigning og oppstigning. Du kan fortsatt ikke klare deg uten vedlikehold, og stativet til en vanlig stige er ikke den mest pålitelige løsningen. I tillegg anbefaler designere å installere sikkerhetstråder med 5 m innrykk langs mastens høyde. De er forankret til bakken med ankere innenfor en radius som er halve høyden av stangen.
Konklusjon
Generatorsett drevet av naturlige energikilder er fortsatt ikke mye brukt på grunn av de høye kostnadene for grunnleggende utstyr og betydelige vedlikeholdskostnader. I dette tilfellet kan den dyreste være en hjemmelaget vindgenerator fra en asynkron motor, som vil kreve en kraftig kraftbase og regelmessig teknisk støtte. På den annen side har den også den høyeste produktiviteten (effektivitet på ca. 80%), noe som vil gjøre det mulig å få tilbake kostnadene ved installasjon og relaterte materialer. Hvor mye energi er nok fra et batteri koblet til en slik generator? Som praksis viser, lar minimumsenergiterskelen for et system med en avkastning på 2-3 kW deg dekke behovene til klimasystemer, husholdningsgrupper av belysningsenheter, kjøleutstyr, etc.
